Что может дать объединение технологий 5G и блокчейна
В течение нескольких лет аналитики ожидали появления интернета вещей (IoT), но на пути к нему возникли два серьёзных препятствия: необходимость обеспечения высокой пропускной способности и безопасности.
Однако теперь изменить ситуацию может внедрение новой технологии. В этом году крупнейшие операторы, такие как AT&T и Verizon, представят 5G, мобильную связь последнего поколения, причём немалые выгоды может принести сочетание технологий 5G и блокчейна. Платформа 5G обеспечивает высокую скорость передачи данных, меньшее время ожидания, экономию энергии, снижение затрат, более высокую пропускную способность системы и широкие возможности подключения устройств IoT. Одновременно эти устройства могут использовать безопасность, децентрализацию и неизменность блокчейна.
Это означает, что «умные» города и дома, беспилотные транспортные средства и другие управляемые с помощью сенсоров новинки, наконец, получат технологию, которая необходима для их функционирования.
Внедрение 5G
Сетевые провайдеры уже начали развёртывание 5G в некоторых американских городах; глобальное покрытие может появиться в 2020 году.
Ожидается, что Samsung выпустит модель Galaxy S10 с поддержкой 5G в следующем месяце. Другие компании, такие как Huawei и LG, также анонсировали собственные модели, которые должны появиться в ближайшее время. Apple, по-видимому, всё ещё оценивает рыночные условия, так что любителям iPhone придётся подождать до 2020 года.
Что касается модемов, то эксперты ждут появления модели, способной работать с 5G и LTE. Полагают, что Qualcomm выпустит такой продукт, X55, в третьем или четвертом квартале этого года.
«Пробуждение» интернета вещей
Одним из преимуществ технологии 5G является низкое время ожидания между отправкой и получением сигнала. Между тем, улучшение этого параметра крайне важно для IoT, независимо от того, идёт ли речь об «умных» домах или автономных транспортных средствах, ведь устройства должны обмениваться данными друг с другом без каких-либо заминок. Возможности 5G способны обеспечить экспоненциальный рост использования IoT.
Снижение времени ожидания может открыть путь для ещё одной концепции – «интернета навыков» (Internet of Skills, IoS), когда специалисты работают удалённо через технические средства виртуальной реальности. Минимизация времени ожидания позволит им действовать с необходимой оперативностью.
Кроме того, высокоскоростная технология 5G может стать основой для повышения характеристик интернета – как в случае широкополосного доступа, так и для сотовых сетей.
Исходя из таких возможностей, строятся прогнозы влияния 5G на экономику. По оценкам Qualcomm, к 2035 году 5G может привести к дополнительному росту мирового ВВП в размере 12,3 триллиона долларов.
Рост автоматизации
Упоминание об автоматизации обычно наводит на мысли о том, что роботы «займут» оплачиваемые рабочие места. Однако в действительности область автоматизации может оказаться гораздо шире, охватив выполнение повседневных неоплачиваемых задач (например, работу по дому).
Это можно увидеть в появлении «умных» домов, где бытовые приборы обмениваются данными друг с другом. Беспилотные легковые и грузовые автомобили уже проходят испытания, причём основным препятствием является законодательство.
Как ожидается, в течение следующего десятилетия традиционные отрасли, такие как сельское хозяйство и добыча полезных ископаемых, будут автоматизированы с помощью высокоскоростного IoT с использованием миллиардов датчиков и устройств, поддерживающих связь посредством 5G.
«Узкие места»
Для работы этих систем в глобальном масштабе необходимо широкое покрытие 5G.
Однако на этом пути могут возникнуть два препятствия. Во-первых, вредоносные устройства способны вызывать хаос в сетях, что обусловлено их взаимосвязью. Во-вторых, развёртывание 5G приведёт к взрывному росту транзакций и платежей между этими устройствами. Такие объёмы, вероятно, выйдут за пределы нынешних возможностей финансовой инфраструктуры.
Применение блокчейна
Инновации блокчейна способны решить первую проблему, обеспечив защиту от несанкционированного доступа.
В настоящее время устройства IoT идентифицируются через облачные серверы, и их идентификационные данные находятся в соответствующих базах данных. Хранимая таким образом информация может быть повреждена или украдена, что представляет серьёзную угрозу для безопасности любого приложения, работающего в такой сети.
Децентрализованные технологии блокчейна позволяют защитить эти идентификаторы с помощью асимметричного шифрования и надёжных алгоритмов хеширования. Устройства будут регистрироваться в соответствии с их собственными адресами блокчейна, гарантируя их идентичность. Таким образом, блокчейн может обеспечить уровень безопасности, не доступный для существующей централизованной инфраструктуры.
Увеличение пропускной способности
К сожалению, эта проблема не решается напрямую с помощью блокчейна. Сплошное распространение IoT приведёт к тому, что децентрализованная архитектура не будет в состоянии обеспечить необходимую пропускную способность. По крайней мере, это верно для первого уровня, то есть для самого блокчейна.
Возможно, предпочтительнее перенести большинство транзакций на протоколы второго уровня наподобие того, как функционирует Lighting Network, которая работает поверх блокчейна, используя каналы оплаты или боковые цепи. Однако, учитывая, что каждое устройство должно иметь свой собственный адрес и поддерживать внутренние транзакции, в цепочке также должна появиться пропускная способность, достигающая десятков тысяч транзакций в секунду. Короче говоря, пропускная способность должна значительно возрасти на обоих уровнях.
Все эти три параметра (пропускная способность, безопасность и децентрализация) являются залогом успеха работы любой сети IoT, основанной на блокчейне, и проблемы с любым из них могут оказаться катастрофическими для пользователей. До тех пор, пока разработчики не создадут альтернативные проекты, обеспечивающие высокую пропускную способность без ущерба для безопасности или децентрализации, сети IoT будут вынуждены использовать более ограниченную, но безопасную структуру блокчейн.
Устойчивость к взломам
Устройства IoT с поддержкой 5G рассчитаны на значительное увеличение скорости передачи данных. По прогнозам Cisco, к 2021 году они будут генерировать 847 зетабайт. Держать значительные объёмы данных внутри блокчейна не представляется возможным, но если информация IoT хранится вне его, то подвергается опасности атаки.
Тем не менее, вполне возможно держать данные в блокчейне со ссылками, указывающими на внешние хранилища, которые могут управляться по другим децентрализованным протоколам, например, IPFS или OrbitDB. Хотя они не гарантируют тот же уровень защиты от несанкционированного доступа, но всё же обеспечивают более высокую безопасность, чем централизованные альтернативы.
Улучшения сети
Блокчейн также может выиграть от использования 5G.
Огромное увеличение пропускной способности параллельно с сокращением времени ожидания может привести к увеличению количества дополнительных узлов, присоединяющихся к общедоступным цепочкам блоков. Расширение зоны покрытия на удалённые районы, а также расширение возможностей подключения к нестатичным устройствам, таким как мобильные телефоны и планшеты, может значительно увеличить количество участников в сети и как следствие, повысить безопасность и децентрализацию.
04.04.2019 16:56
